黃銨鐵礬渣焙燒酸浸行為研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2016.10.003黃銨鐵礬渣的焙燒酸浸行為研究高麗霞1，戴子林1，張魁芳1，劉志強(qiáng)1，董穎超2(1.廣東省稀有金屬研究所，廣州510651；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京100081)摘要：對(duì)黃銨鐵礬渣的組成結(jié)構(gòu)及其焙燒酸浸行為進(jìn)行研究，以達(dá)到使渣中的銦、鋅和鐵得到高效分離和利用的目的。由MLA分析推測(cè)黃銨鐵礬渣的結(jié)構(gòu)式為NH4Fe3(SO4)2(OH)6，渣中的鐵主要包含在黃銨鐵礬結(jié)構(gòu)中，鋅主要包含在水鋅礬Zn[SO4]?H2O結(jié)構(gòu)中。在680~720℃焙燒1.5h后酸浸，銦的浸出

2、率大于82%，鋅的浸出率大于95%，鐵的浸出率小于10%，實(shí)現(xiàn)了黃銨鐵礬渣中的鋅、銦和鐵的有效分離。關(guān)鍵詞：黃銨鐵礬渣；焙燒；酸浸；銦；鋅中圖分類(lèi)號(hào)：X758；TF813文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-7545（2016）10-0000-00StudyonRoastingandAcidLeachingofAmmoniumJarositeResidueGAOLi-xia1,DAIZi-lin1,ZHANGKui-fang1,LIUZhi-qiang1,DONGYing-chao2(1.GuangdongInstituteofRareMetals,G

3、uangzhou510651,China;2.FeedResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081,China)Abstract：Composition,structure,roasting,andacidleachingofammoniumjarositeresiduewereinvestigatedtoachievethegoalofeffectiveseparationandusageofIn/ZnandFeinresidue.Theanalysisr

4、esultsofMLAshowthatstructureofjarositeresidueisNH4Fe3(SO4)2(OH)6,FeismainlyinstructureofNH4Fe3(SO4)2(OH)6,andZnismainlyinstructureofZn[SO4]?H2O.AcidleachingrateofIn,Zn,andFeis82%above,95%above,and10%belowrespectivelyafterroastedat680~720℃for1.5h.In,Zn,andFeareefficientlysepara

5、tedfromammoniumjarositeresidue.Keywords：ammoniumjarositeresidue;roasting;acidleaching;indium;zinc濕法煉鋅是當(dāng)今世界最主要的煉鋅方法。在濕法煉鋅過(guò)程中，產(chǎn)生大量廢渣，鐵礬渣是鋅廢渣中的一種，其產(chǎn)率為每噸電鋅0.3~0.5t，鐵礬渣中含鐵25%~30%、鋅3%~6%、鉛0.5%~2%、銦100~300g/t，被定性為“國(guó)家危險(xiǎn)廢物”（HW48）。鐵礬渣的堆放，不僅占用大量的面積，更嚴(yán)重的是廢渣中的鋅、鉛等重金屬在自然堆存條件下會(huì)不斷溶出，污染地下水和土壤，

6、造成水體、土地重金屬污染。但同時(shí)鐵礬渣也是一種二次資源[1]，所蘊(yùn)含的價(jià)值約達(dá)2000元/t。因此，鐵礬渣的大量堆存，不僅造成生態(tài)環(huán)境受到影響，而且導(dǎo)致有價(jià)金屬資源的積壓，已經(jīng)成為鋅冶煉行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素之一[2]。只有解決了鐵礬渣中Fe/In/Zn等在冶煉過(guò)程中綜合利用的難題，才能真正實(shí)現(xiàn)鐵礬渣的減量化及資源化利用，實(shí)現(xiàn)鋅冶煉可持續(xù)發(fā)展。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)鐵礬渣的處理開(kāi)展了大量研究，采取的工藝有：火法工藝[3-5]、濕法工藝[6-9]、焙燒—堿浸法[10]等，但都存在能耗大、堿消耗量大、成本較高、高濃度堿液不利于后續(xù)處理等缺點(diǎn)，不能使鐵礬

7、渣得到綠色高值化綜合治理。本文采用中低溫活化焙燒—低酸浸出[11]處理黃銨鐵礬渣，該法焙燒溫度適中，能耗低，成本低，是很有應(yīng)用前景的一種方法。本文主要研究黃銨鐵礬渣焙燒酸浸過(guò)程中Fe/In/Zn的走向，為高效分離提取鐵礬渣中有價(jià)金屬提供必要基礎(chǔ)。1試驗(yàn)部分1.1試驗(yàn)所用原料以某鋅冶煉企業(yè)的黃銨鐵礬渣為處理對(duì)象，該廢渣的元素組成：Fe25.42%、Zn5.59%、Pb0.14%、In0.025%、Ag44.9g/t。黃銨鐵礬渣的物質(zhì)組成分析表明，水溶性水鋅礬(含少量石膏)是鐵礬沉鐵水洗工序中未洗凈的硫酸鋅殘留到鐵礬渣中的，其量占22.61%。黃銨鐵礬

8、渣非水溶性的主要物質(zhì)是水鐵礬Fe(SO4)?H2O，占比達(dá)到68.56%，其次為硅膠體，占比8%，還有少量鋅鉛鐵礬(Pb,